一个简单的web服务器在不考虑其性能及健壮性的情况下,通常只需实现的功能包括服务器的启动,它用于监听某一个端口,接收客户端发来的请求,并将响应结果返回给客户端。本文将介绍一个简单web服务器的实现原理,它本身只能处理某个目录下的静态资源文件(文本、图片等)。采用java来实现的话,可以含以下几个模块,而且各个模块间的关系如图1所示。


Java服务器视频range java实现服务器_Java服务器视频range

图1、简单web服务器的模块

  •  HttpServer即为服务器,它用于服务器的启动及接收用户的请求并返回结果;
  • Request:对用户请求进行分析,解析请求串,并获取对应的访问url;
  • Response:根据用户请求生成响应结果,并将结果输出给客户端。

下面通过代码来具体的看下该服务器的实现过程。


HttpServer是服务器的主实现类,用于关联Request及Response,源代码如下所示:




1. package com.wow.server;  
2.   
3. import java.io.File;  
4. import java.io.IOException;  
5. import java.io.InputStream;  
6. import java.io.OutputStream;  
7. import java.net.InetAddress;  
8. import java.net.ServerSocket;  
9. import java.net.Socket;  
10. import java.net.UnknownHostException;  
11.   
12. /**
13.  * 一个简单的web应用服务器
14.  * @author zhaozheng
15.  *
16.  */  
17. public class HttpServer {  
18.   
19. public static final String WEB_ROOT = System.getProperty("user.dir") + File.separator + "webroot";  
20. private static final String SHUTDOWN_COMMAND = "/SHUTDOWN";  
21. private boolean shutdown = false;  
22.       
23. public static void main(String[] args) {  
24. new HttpServer();  
25.         server.start();  
26.     }  
27.       
28. //启动服务器,并接收用户请求进行处理  
29. public void  start() {  
30. null;  
31. int  PORT = 8080;  
32. try {  
33. new ServerSocket(PORT, 1, InetAddress.getByName("127.0.0.1"));  
34. catch (UnknownHostException e) {  
35.             e.printStackTrace();  
36. 1);  
37. catch (IOException e) {  
38.             e.printStackTrace();  
39. 1);  
40.         }  
41.           
42. //若请求的命令不为SHUTDOWN时,循环处理请求  
43. while(!shutdown) {  
44. null;  
45. null;  
46. null;  
47.               
48. try {  
49. //创建socket进行请求处理  
50.                 socket = serverSocket.accept();  
51.                 input = socket.getInputStream();  
52.                 output = socket.getOutputStream();  
53. //接收请求  
54. new Request(input);  
55.                 request.parser();  
56. //处理请求并返回结果  
57. new Response(output);  
58.                 response.setRequest(request);  
59.                 response.sendStaticResource();  
60. //关闭socket  
61.                 socket.close();  
62. //若请求命令为关闭,则关闭服务器  
63.                 shutdown = request.getUri().equals(SHUTDOWN_COMMAND);  
64. catch (IOException e) {  
65.                 e.printStackTrace();  
66. continue;  
67.             }  
68.         }  
69.           
70.     }  
71. }


        该类本身是一个应用程序,包含main方法,直接通过java命令即可运行。在运行时,它本身会启动一个ServerSocket类用于监听服务器的某个端口。当接收到的命令不是停止服务器的SHUTDOWN时,它会创建一个Socket套接字,用于接收请求及返回响应结果。

        Request类则用于请求的接收,对于Http协议来讲,通过浏览器向服务器发送请求有一定的格式,其实Request也就是接收这些请求信息,并对其进行分析,抽取出所需的信息,包括cookie、url等。其中http发送的请求包括三部分:

  • 请求方法 统一资源标识符 协议/版本
  • 请求头
  •  请求实体


其中请求头与请求实体间有一个空行,具体的示例代码如下所示:




1. GET /index.htm HTTP/1.1   
2. Host: www.baidu.com   
3. Connection: keep-alive   
4. User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.11 (KHTML, like Gecko) Chrome/23.0.1271.97 Safari/537.11   
5. Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8   
6. Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch   
7. Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8 Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3   
8. Cookie: BAIDUID=D275C16E04D9BB2CF55FD9B9654AECAC:FG=1;   
9. BDREFER=%7Burl%3A%22http%3A//news.baidu.com/%22%2Cword%3A%22%22%7D;BDUSS=FJ2SzJxSmpKMW1sdVIwMWw3TTBwaHhZRkxFaUdoeG9QLW5GS2dLTUtyZzNhWUpSQVFBQUFBJCQAAAAAAAAAAAouTQytzfcOemhhb3poZW5nNzc1OAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAACAYIArMAAAALCmJHAAAAAA6p5DAAAAAAAxMC4zNi4xNDcblVA3G5VQd; BDUT=5b2fD275C16E04D9BB2CF55FD9B9654AECAC138a495329b1; MCITY=-%3A; shifen[3113720932]=1357565900; H_PS_PSSID=1445_1661


        Request类用于接收socket套接字发送过来的字节流,并按照http协议请求的格式进行解析。对于简单的web服务器而言,我们只需要解析出它的uri即可,这样即可以通过通过文件匹配的方式找到对应的资源。具体的实现代码如下所示:





    1. package com.wow.server;  
    2.   
    3. import java.io.IOException;  
    4. import java.io.InputStream;  
    5.   
    6. /**
    7.    *接收到的请求串的具体格式如下:
    8.    * GET /aaa.htm HTTP/1.1
    9.    * Host: 127.0.0.1:8080
    10.    * Connection: keep-alive
    11.    * User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.11 (KHTML, like Gecko) Chrome/23.0.1271.97 Safari/537.11
    12.    * Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,q=0.8
    13.    * Accept-Encoding: gzip,deflate,sdch
    14.    * Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8
    15.    * Accept-Charset: GBK,utf-8;q=0.7,*;q=0.3
    16.    * 
    17.    * @author zhaozheng
    18.    *
    19.  */  
    20. public class Request {  
    21.   
    22. private InputStream input;  
    23. private String uri;  
    24.       
    25. public Request(InputStream input) {  
    26. this.input = input;  
    27.     }  
    28.       
    29. public void parser() {  
    30. new StringBuffer();  
    31. byte[] buffer = new byte[2048];  
    32. int i = 0;  
    33.           
    34. try {  
    35.             i = input.read(buffer);  
    36. catch (IOException e) {  
    37.             e.printStackTrace();  
    38. 1;  
    39.         }  
    40.           
    41. for(int k = 0; k < i; k++) {  
    42. char)buffer[k]);  
    43.         }  
    44.           
    45.         uri = parserUri(request.toString());  
    46.           
    47.     }  
    48.       
    49. private String parserUri(String requestData) {  
    50. int index1, index2;  
    51. ' ');  
    52. if(index1 != -1) {  
    53. ' ', index1 + 1);  
    54. if(index2 > index1) {  
    55. return requestData.substring(index1 + 1, index2);  
    56.             }  
    57.         }  
    58.           
    59. return null;  
    60.     }  
    61.       
    62. public String getUri() {  
    63. return uri;  
    64.     }  
    65. }


            通过上述代码可以看出parser方法用于解析具体请求,它接收socket的字节流,对其进行处理,获取其中的uri信息。

            当获取到uri信息后,即可将uri对应到服务器的某个应用或目录中。本文只是实现了一个简单的静态资源服务器,即将uri对应到某个目录下的文件,若文件存在则打开并读取文件信息; 若不存在则直接返回一段错误信息。Response类即用于处理该逻辑,同时它会将文件流写回至socket套接字中,由socket套接字将响应结果返回给客户端。

            对于http协议而言,响应也是有一定的格式要求的,不能发送任意格式的信息,否则浏览器是无法接收并处理的。Http响应结果也包括三部分:

    • 协议 状态码 描述
    • 响应头
    • 响应实体段

    其中响应头与响应实体段间也是有一个空行的,具体的实例如下所示:


    1. HTTP/1.1 200 OK   
    2. Date: Mon, 07 Jan 2013 14:31:36 GMT   
    3. Server: BWS/1.0   
    4. Content-Length: 4029   
    5. Content-Type: text/html;charset=gbk  
    6. Cache-Control: private Expires: Mon, 07 Jan 2013 14:31:36 GMT   
    7. Content-Encoding: gzip   
    8. Set-Cookie: H_PS_PSSID=1445_1661; path=/; domain=.baidu.com  
    9. Connection: Keep-Alive  
    10.   
    11. <html><head>…</head></html>


            Response类中当访问请求的文件不存在时,需要发送一段固定的响应文本给客户端,该段响应文档的格式必须严格按照http响应格式进行组织,否则客户端接收不到。具体的实现源码如下所示:


    1. package com.wow.server;  
    2.   
    3. import java.io.File;  
    4. import java.io.FileInputStream;  
    5. import java.io.IOException;  
    6. import java.io.OutputStream;  
    7.   
    8. /**
    9.  * 响应结果
    10.  * 
    11.  * @author zhaozheng
    12.  *
    13.  */  
    14. public class Response {  
    15.   
    16. private OutputStream output;  
    17.       
    18. private  Request request;  
    19.       
    20. private static final int BUFFER_SIZE = 1024;  
    21.       
    22. public Response(OutputStream output) {  
    23. this.output = output;  
    24.     }  
    25.       
    26. public void setRequest(Request request) {  
    27. this.request = request;  
    28.     }  
    29.       
    30. //发送一个静态资源给客户端,若本地服务器有对应的文件则返回,否则返回404页面  
    31. public void sendStaticResource() {  
    32. byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];  
    33. int ch;  
    34. null;  
    35. try {  
    36. new File(HttpServer.WEB_ROOT, request.getUri());  
    37. if(file.exists()) {  
    38. new FileInputStream(file);  
    39.                 ch = fis.read(buffer);  
    40. while(ch != -1) {  
    41. 0, ch);  
    42. 0, BUFFER_SIZE);  
    43.                 }  
    44. else {  
    45. "HTTP/1.1 404 File Not Found \r\n" +  
    46. "Content-Type: text/html\r\n" +  
    47. "Content-Length: 24\r\n" +  
    48. "\r\n" +  
    49. "<h1>File Not Found!</h1>";  
    50.                 output.write(errorMessage.getBytes());  
    51.             }  
    52. catch (Exception e) {  
    53.             System.out.println(e.toString());  
    54. finally {  
    55. if(fis != null) {  
    56. try {  
    57.                     fis.close();  
    58. catch (IOException e) {  
    59.                     e.printStackTrace();  
    60.                 }  
    61.             }  
    62.         }  
    63.     }  
    64. }


            分析Response类,sendStaticResource方法中根据请求的uri去目录下查找是否有对应的文件存在,若有则直接读入文件并返回;否则返回一段错误消息给客户端。

    当然若要运行该程序,则还需要在该工程对应的目录下创建一个webroot目录,其中可以存放一个aaa.htm文件。

    1、启动该java应用程序,通过netstat可查看该程序占用了8080端口。


    Java服务器视频range java实现服务器_web服务器_02



    2、通过浏览器访问url地址:http://127.0.0.1:8080/aaa.htm


    Java服务器视频range java实现服务器_html_03

    3、若访问index1.htm由于不存在则直接返回404 File Not Found信息。


    Java服务器视频range java实现服务器_html_04

    4、 可以直接输入http://127.0.0.1:8080/SHUTDOWN 即可关闭服务器。
            至此一个简单的web服务器就实现完了,它本身的功能不太完整,但对于初学者了解http请求的处理、响应及web服务器的大致工作流是有帮助的。